بخشی از مقاله
چکیده
علی رغم اینکه در گذشتههای دور آبهای زیرزمینی زیاد استفاده میگردید، مقدار اندکی در مورد پیدایش و مبداء این آبها فهمیده شده بود. دانش زمین شناسی در خلال قرن 18 پی ریزی شد. این علم به فهم پیدایش و حرکت آبهای زیرزمینی کمک فراوان کرد. در زمان حاضر پژوهشگران آب زیرزمینی مدرن، از رایانهها برای شبیه سازی جریان آبهای زیرزمینی و انتقال مواد آلاینده استفاده میکنند. هدف از پژوهش حاضر، تهیه نقشه پتانسیل بهرهبرداری آبهای زیرزمینی دشت دهگلان در شرق استان کردستان با استفاده از روش WoE - وزن شواهد - میباشد.
با مراجعه به هیدروگراف واحد منطقه مورد مطالعه در 24 سال اخیر رقم افت در حد -25/03 متر محاسبه شده است - سالانه 1/04متر - ، که رقم مذکور به طور متوسط در سراسر سطح بیلان، محاسبه افت 24 ساله را نشان می دهد و در بعضی از نواحی که تمرکز چاههای بهرهبرداری بیشتر است به صورت بسیار خطرناکی سفره آب در آن نواحی تهدید می شود و در بعضی نواحی دیگر که چاههای بهره برداری متمرکز نمیباشند ممکن است در حدی کمتر از مقادیر فوق بوده و در سالهای آتی افت بصورت خطرناک ظاهر شود.
در مراحل مختلف انجام این پژوهش به منظور پردازش اصلی پارامترهای ورودی مدل مورد استفاده و تحلیل دادههای مکانی مورد نیاز، از نرم افزار ArcGIS 10.2 و به منظور انجام تجزیه و تحلیل آماری از نرمافزارهای SPSS و Microsoft excel 2013 استفاده شده است. از میان روشهای موجود برای پتانسیل یابی آبهای زیرزمینی روشهای آماری به دلیل سادگی و دقت قابل قبول بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند، لذا در این تحقیق از روش وزن شواهد - - WoE استفاده گردید. جهت آزمون فرضیه در این مطالعه از منحنی ROC استفادهشده است. نتایج منحنی ROC نشان میدهد مدل وزن شواهد دارای سطح زیر منحنی برابر 79/5 درصد میباشد که با مطالعات پژوهشگران پیشین مطابقت دارد.
-1 مقدمه
آبهای زیرزمینی به عنوان بزرگترین ذخیره آب شیرین در دسترس دنیا، از با ارزشترین منابع آبی هستند. برداشت بیرویه از آبهای زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان سبب افت شدید سطح آب زیرزمینی شده است. دشت دهگلان، در شرق استان کردستان، در سال 1383 جزء دشتهای ممنوعه کشور اعلام شد و پس از اتمام دوره ممنوعیت 2 ساله با توجه به کاهش روزافزون سطح سفره و کسری حجم آب سفره ممنوعیت دشت تمدید شد.
مقدار افت آب در فاصله سالهای1366 تا 1393 برابر 33/46 متر بوده است که 14/46 متر آن مربوط به دوره 20 ساله فاصله سالهای 1366 تا 1386 و 18/98 متر افت مربوط به فقط یک دوره 6 ساله از 1386 تا 1393 بوده است. که برداشت بیرویه از آبهای زیرزمینی، این دشت را نیز به مناطق دارای مشکل تبدیل کرده است و این امر لزوم وجود معیاری علمی و دقیق جهت تعیین پتانسیل آبهای منطقه را اجتناب ناپذیر می-سازد.
منطقه مورد مطالعه دشت دهگلان در شرق استان کردستان میباشد که با مراجعه به هیدروگراف واحد منطقه، در24 سال اخیر رقم افت درحد -25/03 مترمحاسبه شده است . در بعضی از نواحی که تمرکز چاههای بهرهبرداری بیشتر است به صورت بسیار خطرناکی سفره آب در آن نواحی تهدید می شود و در بعضی نواحی دیگر که چاههای بهره برداری متمرکز نمیباشند ممکن است درحدی کمتر از مقادیر فوق بوده و در سالهای آتی افت بصورت خطرناک ظاهر شود. [1]
علی رغم اینکه در گذشتههای دور آبهای زیرزمینی زیاد استفاده میگردید، مقدار اندکی در مورد پیدایش و مبداء این آبها فهمیده شده بود. دانش زمین شناسی در خلال قرن 18 پی ریزی شد. این علم به فهم پیدایش و حرکت آبهای زیرزمینی کمک فراوان کرد. ویلیام اسمیت - - 1769-1839 یکی از کسانی بود که توانایی لایههای رسوبی را در ذخیره آبهای زیرزمینی تشخیص داد. در زمان حاضر پژوهشگران آب زیرزمینی مدرن، از رایانهها برای شبیه سازی جریان آبهای زیرزمینی و انتقال مواد آلاینده استفاده میکنند[2]
1؛-1 مدلسازی
مدلسازی روش تحقیقی است که طی آن، گزارههای منتج از دانشهای مرتبط، با هدف پاسخگویی به پرسش پژوهش، ساماندهی میشوند و ساختار خلاصه آن نیز معمولاً در قالب یک نقشه، جدول یا نمودار هندسی قابل ارائه است و نحوه کار آن عموماً شامل جمع آوری، جمع بندی و تحلیل دادهها و اطلاعات برای نمایش، شبیه سازی، تفسیر و پیش بینی پدیده های آتی میباشد[3] مدل به مجموعهای مادی، ریاضی یا منطقی اطلاق میشود، که ساختهای اساسی یک واقعیت را میرساند و در سطح خود، قادر به تبیین آن و ارائه کارکردهایش است.
مدل مطلوب مدلی است که آیینه تمام نمای اجزای اصلی و عمده پدیده موردنظرباشد،اگرچه درست همانندواقعیت مفصل وپیچیده نیست ولی با نشان دادن روابط اصلی اجزاء وآثارآنها وسیلهای ساده و مناسب دراختیارتحلیلگر می باشد.پس باید درنظر داشت که قیاس درمدل تنهاحاکی ازوجودبرخی شباهتها است نه همسانی درهمه خصایص وخواص ومدل فقط فرضیه خاصی را مطرح میکند که باید به محک آزمون زده شودو همه فرضیه-های ممکن را دربرنمیگیرد.مدلها مخلصی ازواقعیات و روابط اصلی بین اجزای پدیدههامیباشند و نمایی کلی از واقعیت را نشان میدهند.[4] چون اعتبار نتایج یک مدل به آن بستگی دارد که مدل با چه تقریب خوبی شرایط طبیعی را برآورد میکند، داشتن دادههای خوب برای صحت سنجی و استفاده از مدلها در پیش بینی وقایع ضرورت اساسی دارد.[2]
1؛1؛-1 پیش بینی مدل
اگر آزمون صحت سنجی با موفقیت انجام گیرد از مدل برای پیش بینی حوادث در سامانه میتوان استفاده نمود. پیش بینیهای حاصل از اجرای مدلهای شبیه سازی باید با احتیاط تفسیر شود. به طور خلاصه باید از توانایی مدلهای رایانهای با احتیاط و دقت استفاده نمود. این مدلها ابزارهای مفیدی هستند که باید با آگاهی کامل از محدودیتهای آنها، به کار برده شوند.[2]
-2-1-1 صحت سنجی مدل
این مرحله که به نوعی تائید مدل نیز میباشد، شامل اثبات اینکه مدل کالیبره شده، برای شرایط شناختهشده در یک دوره زمانی متفاوت و پارامترهای فیزیکی و توابع تغییر دادهشده برای شرایط موردنظر در دوره زمانی جدید بهدرستی کار میکند. پارامترهای تعدیلشده در طی واسنجی مدل نبایستی در طی مرحله صحت سنجی تعدیل گردند. نتایج مدل در طی دوره شبیهسازی صحت سنجی بایستی با مجموعه دادهها مقایسه گردند. در صورت رسیدن به یکمیزان قابلقبول از سازگاری بین دادهها و نتایج شبیهسازی مدل، میتوان صحت مدل را حداقل برای شرایط تعریفشده توسط مجموعه دادههای مرحله صحت سنجی و واسنجی مورد تائید قرارداد.[5]
2؛-1 پیشینه پژوهش
روش WoE در اصل توسط لوستد1برای استفاده در پزشکی توسعه داده شد. سپس توسط بونهام-کارتر و همکاران - 1989 - برای شناسایی پتانسیل مواد معدنی به کار گرفته شد و توسط محققان دیگر بسط داده شد. [6] در طول 30 سال گذشته، روش مدل سازی WoEبرای نقشه پهنهبندی لغزش استفاده شده است. نئولند - 1976 - 2 از این مدل برای پیشبینی زمین لغزش و بررسی عوامل مؤثر بر زمینلغزه و با هدف پیش بینی زمینلغزش استفاده نمود و در نهایت با استفاده از نتایج مدل، عوامل شیب حوضه و چگالی EIND خاک را برای پیشبینی لغزش معرفی کرد.[7]
